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星子港码头结构设计与施工组织设计1.2主要设计结论 2
1.2.1自然条件、营运资料 2
1.2.2总平面布置 2
1.2.3装卸工艺设计 2
施工组织设计(项目质量计划)编制导则1.2.4结构方案设计 3
1.2.5结构计算 3
1.2.6配筋计算 3
2.1港口地理位置 4
2.3.1特征水位 5
2.3.2设计水位 5
3港口现状、运量及船型 9
4.1港区布置原则 11
4.2高程及水深的确定 11
4.2.1设计水位及水位差 11
4.2.2码头前沿设计高程 12
4.2.3码头前沿设计水深 12
4.2.4码头前沿水底高程 13
4.2.5码头面纵横排水坡度设计 14
4.3泊位数及泊位利用率 14
4.3.1泊位数 14
4.3.2泊位利用率 18
4.4.1件杂货码头、钢铁码头 19
4.4.2集装箱码头 20
4.5总平面布置 23
4.5.1水域布置 23
4.5.2陆域布置 26
5.2主要技术参数 30
5.2.1吞吐量 30
5.2.3台时效率 30
5.2.4泊位年营运天数 30
5.2.5作业班次 31
5.2.6其他技术参数 31
5.3装卸机械选型 31
5.3.1件杂货码头 31
5.3.2钢铁码头 32
5.3.3集装箱码头 32
5.4装卸工艺流程 33
5.4.1件杂货码头 33
5.4.2钢铁码头 33
5.4.3集装箱码头 34
5.5装卸机械台时效率 34
5.5.1件杂货码头 34
5.5.2钢铁码头 35
5.5.3集装箱码头 36
5.6装卸机械设备台套数 36
5.6.1件杂货码头 37
5.6.2钢铁码头 37
5.6.3集装箱码头 38
5.7各操作环节的效率 39
5.7.1件杂货码头 39
5.7.2钢铁码头 39
5.7.3集装箱码头 39
5.8装卸工人数和机械司机人数 40
5.8.1装卸工人数 40
5.8.2机械司机人数 41
5.9装卸工人和机械司机的劳动生产率 43
5.10装卸一艘设计船型时间 43
5.11主要技术经济指标表 44
5.12工艺布置 45
5.12.1件杂货码头 45
5.12.2钢铁码头 45
5.12.3集装箱码头 46
6.1码头结构选型论证 48
6.1.1码头结构型式的选择原则 48
6.1.2设计条件 50
6.1.3码头结构型式的选择 50
6.2板梁式高桩码头结构方案拟定 52
6.2.1荷载计算 52
6.2.2板梁式高桩码头的结构布置设计 63
6.2.3板梁式高桩码头的结构尺寸估算 68
6.3码头边坡稳定性计算 100
6.3.1计算项目 100
6.3.2计算方法 100
6.3.3计算图式 100
6.3.4计算目标 100
6.3.5坡面信息 100
6.3.6土层信息 100
6.3.7计算结果输出 101
7.1面板计算 102
7.1.1计算原则 103
7.1.2计算跨度 103
7.1.3作用 104
7.1.4作用效应分析 105
7.1.5作用效应组合 115
7.1.6剪力计算 116
7.2纵梁计算 118
7.2.1计算原则 120
7.2.2计算跨度 120
7.2.3作用 121
7.2.4作用效应分析 122
7.2.5作用效应组合 128
7.3横向排架计算 133
7.3.1计算原则 133
7.3.2计算跨度 133
7.3.3结构断面特性 134
7.3.4桩的支承系数 135
7.3.5作用 136
7.3.6作用效应分析 137
7.3.7横梁内力计算 142
8.1面板配筋计算 152
8.1.1材料 152
8.1.2配筋计算 152
8.2门机轨道梁配筋计算 154
8.2.1材料 154
8.2.2截面尺寸验算 155
8.2.3正截面受弯承载力下的纵向配筋计算 156
8.2.4斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算 158
8.3门机轨道梁正常使用极限状态验算 160
8.3.1抗裂验算 160
8.3.2钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 162
附件1开题报告（文献综述）
附件2外文翻译及原文影印件
附图1星子港港区总平面布置图
附图3高桩码头结构断面图
附图4高桩码头平面立面图
附图5高桩码头面板配筋图
附图6高桩码头纵梁配筋图
星子县地处赣北，背靠庐山，面向鄱阳湖，东与都昌县隔湖相望，南连永修，西邻九江县、德安县，北接庐山及庐山区，区域内气候宜人，四季分明，日光充足，优越的自然条件和地理环境使得当地物产丰富。水上运输历来是星子对外物资交流的重要渠道。
星子港目前只有1个500t级码头泊位，建设吨位和标准都较低，且年年洪水堆场被淹，影响作业；设备简陋，装卸效率低，经济效益差，船舶滞港时间长；现有仓库不能进行货物中转存储。港口丧失了对物流的吸引力，严重制约港口的发展。且现有码头位于城市中心区，基本上已无可供发展的港口岸线，且进出港区的物资运输均要通过城市主要干道，对城市交通产生了干扰。不符合城市总体规划的要求，按照城镇建设总体规划，原有紫阳门码头拟改造成客运码头，因此建设新港区满足货物的装卸运输要求是非常必要的。
自2000年以来，星子县经济持续健康地向前发展，2000～2005年年均GDP增长率达到21.63%。2004年星子县财政收入达到9013万元，比2003年增长32％。根据星子城镇规划，现有码头设施地处城中，必须建设新的货运码头以满足经济发展的要求。
星子县地处鄱阳湖下游，航道主要是鄱阳湖和赣江，区域内航道网络充分发展延伸。近年来鄱阳湖区和赣江的航道等级逐年提高，通航条件得到了不断改善，运输船舶吨位呈大型化的趋势，船舶的大型化将大大降低运输成本，进而大大增强星子港的港口竞争能力，为星子的水运事业带来新的发展契机。因此，配合航道条件的改善，建设与航道等级相适应的泊位并配备齐全的港口设施是十分必要的。
根据《九江城市总体规划》和《九江市城镇体系规划》，星子将作为卫星城纳入九江市中心城都市区规划范围。九江是星子港的直接腹地，鉴于九江港可利用岸线有限，在功能定位上，将星子港作为九江港的一个补充，有利于最大限度地发挥港口推动区域经济的作用。根据《江西省航运发展规划》，拟建项目所在区域符合规划要求，该码头的建设对于星子港增强港口作业功能、完善码头结构布局、提高港口通过能力是有利和必要的。
综上，星子港作为鄱阳湖地区的一个重要港口，为适应不断增加的吞吐量要求，拟建件杂货专用泊位及与港口配套的进港道路、库场、加油站等设施。
1.2.1自然条件、营运资料
星子港拟建新港区的自然条件及营运资料详见第2章和第3章。
根据星子港拟建新港区的自然条件及营运资料，对该港区进行总平面布置。
本设计中拟新建三个码头泊位：2000DWT的件杂货、钢铁、集装箱专用泊位各1个，其年通过能力分别为t、t、TEU。
按照港区总体规划的要求，码头平面布置形式采用引桥顺岸式，从上游向下游依次顺岸布置件杂货泊位、钢铁泊位和集装箱泊位。码头平台岸线总长度为297m,其中件杂货码头岸线长度为81m。
码头前沿高程为21.00m；设计水深为3.20m；码头前停泊水域宽度为40.5m；回旋水域沿水流方向的长度为360m，沿垂直水流方向的宽度为225m；锚地采用抛锚系泊，每锚位面积为13122。
总平面布置详见第4章。
1.2.3装卸工艺设计
根据码头年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定装卸工艺设计方案，进而配备相应的装卸运输机械，确定装卸工人数和司机人数。
件杂货码头配备起重量为5t的门机1台，用于装卸船作业；内燃叉车6台，用于堆场和车辆装卸作业；电动叉车3台，用于仓库内作业；牵引车2台和平板车6台，用于水平运输作业。装卸工人总数为94人，机械司机人数为50人。
钢铁码头配备起重量为5t的门机1台，用于装卸船作业；轨道式龙门起重机2台，用于堆场和车辆装卸作业；牵引车2台和平板车6台，用于水平运输作业。装卸工人总数为48人，机械司机人数为31人。
集装箱码头配备最大起重能力为40t的集装箱装卸桥1台，用于装卸船作业；轨道式龙门起重机3台，用于堆场和车辆装卸作业；电动叉车2台，用于拆装箱库内作业；集装箱牵引车3台，半挂车9台，用于水平运输作业。装卸工人总数为25人，机械司机人数为51人。
装卸工艺设计详见第5章。
1.2.4结构方案设计
根据星子港拟建新港区的自然条件、码头的使用要求和施工条件等因素，本设计初步拟定码头的结构型式为高桩板梁式结构。因为水位差达15.76m，所以码头前沿单独设置浮式系靠船设施。
码头平台总宽度为25m，其中前桩台宽为14.5m，后桩台宽为10.5m。前桩台横向排架间距取6m，桩距取5.25m；后桩台横向排架间距取4m，桩距取4.25m。
前桩台下桩基采用后张法预应力混凝土大直径管桩，外径为800mm，内径为600mm；后桩台下桩基采用预应力钢筋混凝土空心方桩，截面尺寸为600×600mm，空心直径为350mm；引桥下桩基采用钻孔灌注桩，直径为800mm。导向传力桩采用钢管桩，外径为1000mm，管壁厚20mm。
拟定好高桩板梁式码头结构各部分的尺寸后，需对尺寸进行验算，并应对码头边坡进行稳定性验算。
结构方案设计详见第6章。
对高桩板梁式码头前桩台结构进行结构计算，分别计算面板、纵梁和横向排架。
对高桩板梁式码头前桩台上部结构进行配筋计算，分别计算面板和轨道梁。
拟建港区位于江西省九江市星子县东郊鄱阳湖岸。星子县地处赣北，背靠庐山，面向鄱阳湖，素有“庐阜标其秀，彭蠡擅其雄”之称。东与都昌县隔湖相望，南连永修，西邻九江县、德安县，北接庐山及庐山区。介于东经115°48′至116°10′，北纬29°08′至29°36′之间。全县东西宽约35km，南北长约52km，总平面894。拟建港区地理位置见图2.1：
图2.1拟建港区地理位置示意图
坡后为岗丘地形，岗丘与低谷相间发育，延伸长约1km。标高20.00~30.00m不等，为水田及岸地耕作区，勘测时鄱阳湖水位标高在10.00m左右。
星子县位于庐山隆起与鄱阳湖下临两个地质结构过渡带之间，西北高、东南低、东西狭、南北长，西北部是秀丽的庐山南麓，东南为平缓丘陵，间有平原。地势自西北向东南倾斜，最高点为汉阳峰，海拔1474m。除庐山山南外，还有东牯山、玉京山、黄龙山、华林山、了山，峰峦连绵起伏，地形分布大致是“四山四水一分田，半分旱地半庄园”。山下县境内，大部分为第四系陆相沉积，志留纪末，受加星冬运动影响，地壳上升，岩浆侵入双桥山群，分布西东牯山，中细粒云母花岗岩。庐山山南汉阳峰，透迤西至庐山垅，北至海会，南至华林山，东至鄱阳湖畔，统称混合花岗岩，占全县总岩面的60%以上，其中汉阳峰一带，包括庐山垅，又称庐山牛麻岩；以东牯山为中心，温泉、白鹿乡为伟晶花岗岩脉及石英岩脉，呈北东与北西走向。横圹、华林、隘口乡等地页岩、千梅岩等沉积岩，庐山东南为五老峰古英砂岩。
2.3.1.2枯水历时保证率水位
设计高水位取港址处2%的洪水频率水位，为20.68m；设计低水位取港址处历时保证率98%的水位为4.92m。校核高、低水位同设计高、低水位。
星子县位于匡庐脚下，彭蠡之滨，山水相依，气候宜人，四季分明，日光充足，年日照总时数1906.3h。庐山呈东北至西南走向，在冬春季节，当北方冷空气侵入时起屏挡作用；鄱阳湖水面辽阔，盛夏季节行偏南风带来大量水汽，对热量起调节作用。全年无霜期334.4d，多年平均有霜日数20.5d，无霜冻期276d。
全县降水量丰沛，但年际变化大，多年平均降水量1376.9mm。4月到6月降水量集中，占全年47%，易造成洪涝灾害。年最大降水量为2233.4mm（98年），年最小降水量为813.6mm（78年），日最大暴雨量为243.1mm，年平均降水天数119d，多年平均降水天数为140d。
常年主导风为NNE,频率：30；平均风速：春季3.3m/s，夏季3.2m/s，秋季3.7m/s，冬季3.7m/s，年平均风速为3.5m/s，多年平均风速为3.8m/s，年最大风速为40m/s。
平均降雪天数为0.9d，最大积雪厚度为23cm，历年平均雾日为6.2d。
分布在现鄱阳湖水位以下。灰褐色，饱和，流塑状，见少量螺壳及腐烂树叶，切面光滑，摇振见析水现象，厚5.50~6.50m，且高压缩性。
（2）第四系全新统冲积粉质粘土（）
（3）第四系全新统冲积细砂（）
深灰色，饱和，松散，颗粒均匀，成分为石英岩，粒径大于0.075mm含量85%左右，粘性土15%，层厚7.80~8.30m，埋芷水域区QK5~QK7号孔内，上部由淤泥质土覆盖，顶板埋深5.50~6.50m。
（4）第四系全新统冲积砾砂（）
灰褐色，饱和，稍密状，砾含量约35%，粘性土20%，砂45%。成分为砾岩及石英岩，亚圆形，最大粒径40mm，厚0.80~0.90m，埋芷在细砂③之下。
（5）第四系全新统冲积卵石（）
灰褐色，饱和，稍密状，卵石约占60%，砾石20%，砂20%。成分为砂岩及石英岩，亚圆形，粒径20~80mm，最大大于300mm，层厚3.30m，本次勘察仅在QK3孔见到。
（6）第四系更新统冲积卵石（）
出露在陆地QK1孔，厚4.00m，上部由粉质粘土②覆盖。深黄色，饱和，中密状，卵石含量约60%，砾30%，砂10%。成分为砂岩及石英岩，亚圆形，粒径50~200mm不等。
（7）第三系新余群强风化泥质粉砂岩（Exn）
褐红色，泥质结构，岩质次坚固，节理裂隙发育，裂面见铁质浸染，岩心柱状夹块状，层厚3.90~5.80m不等。
（8）第三系新余群强风化泥质粉砾岩（Exn）
3港口现状、运量及船型
星子县地处赣北，背靠庐山，面向鄱阳湖，东与都昌县隔湖相望，南连永修，西邻九江县、德安县，北接庐山及庐山区，区域内气候宜人，四季分明，日光充足，优越的自然条件和地理环境使得当地物产丰富。水上运输历来是星子对外物资交流的重要渠道。
星子港目前只有1个500t级码头泊位，而且建设标准较低，年年洪水堆场被淹，影响作业；设备简陋，仅有的一台吊机已经老化，装卸效率低，经济效益差，船舶滞港时间长；现有仓库不能进行货物中转存储，使港口无法开拓仓储加工、多式联运、中介代理等综合服务，从而丧失对物流的吸引力，严重制约港口的发展。现有码头基本上集中在紫阳门外，位于城市中心区，基本上已无可供发展的港口岸线，且进出港区的物资运输均要通过城市主要干道，对城市交通产生了干扰，而且像砂石这类物资的运输沿途散落给城市环境造成污染。不符合城市总体规划的要求，按照城镇建设总体规划，原有紫阳门码头拟改造成客运码头，因此建设新港区满足货物的装卸运输要求是非常必要的。
自2000年以来，星子县经济持续健康地向前发展，2000～2005年年均GDP增长率达到21.63%。2004年星子县财政收入达到9013万元，比2003年增长32%。根据相关回归模型和星子“十一五”经济发展规划，预测星子港2010年吞吐量为t，2020年为t，根据星子城镇规划，现有码头设施地处城中，拟改建作为旅游客运码头，必须建设新的货运码头以满足经济发展的要求。
根据《九江城市总体规划》和《九江市城镇体系规划》，星子将作为卫星城纳入九江市中心城都市区规划范围，使之成为九江市中心城市做大、做强的有力支撑。九江作为星子港的直接腹地，星子港距离九江港仅32km，鉴于九江港可利用岸线有限，在功能定位上，将星子港作为九江港的一个补充，有利于最大限度地发挥港口推动区域经济的作用，为旅游产业发展提供综合服务功能。根据《江西省航运发展规划》，拟建项目所在区域为规划的散杂货、客运等码头，新建码头的建设符合规划要求，该码头的建设对于星子港增强港口作业功能、完善码头结构布局、提高港口通过能力是有利和必要的。
根据预测2020年的本港货物吞吐量见下表：
注：表中所列集装箱单位：TEU。
规划设计时按以下设计船型考虑：
载重量2000t；船型总长90m；型宽16.2m；满载吃水2.7m。
（1）港口应按客运量、吞吐量、货种、流向、集疏运方式、自然条件、安全和环保等因素，合理地划分港区。
（2）在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。对大气环境有较大污染的港区宜布置在港口全年强风向的下风侧；对水环境有严重污染的港区或危险品港区宜布置在港口的下游，并与其它码头或港区保持一定的安全距离。
（3）港区总平面布置，应根据港口总体布局规划，结合装卸工艺要求，充分利用自然条件，远近结合、合理布置港区的水域、陆域，并应符合下列要求。
①装卸作业对大气环境产生较大污染的货种的泊位，应布置在港区常风向的下风侧；装卸作业对水环境产生严重污染的货种的泊位，应布置在港区的下游岸段，并应注意水流流向的影响。
②顺岸式码头的前沿线位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高线布置。并应考虑码头建成后对防洪、水流改变、河床冲淤变化及岸坡稳定的影响。
码头前应有可供船舶运转的水域。
③港区陆域平面布置和竖向设计，应根据装卸工艺方案，港区自然条件，安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和节约用地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。
（4）港口水域包括码头前停泊水域、回旋水域、进港航道和锚地等，可根据具体情况组合设置或单独设置。
（5）改建、扩建港区的总平面布置，应与原有港区相协调，充分、合理地利用原有设施，并应考虑减少建设过程中对原有港区生产的影响。
4.2高程及水深的确定
4.2.1设计水位及水位差
4.2.1.1设计高水位
4.2.1.2设计低水位
4.2.1.3校核高水位
校核高水位同设计高水位，取20.68m。
4.2.1.4校核低水位
校核低水位同设计低水位，取4.92m。
4.2.1.5设计水位差
设计水位差为设计高水位减去设计低水位，即：
4.2.2码头前沿设计高程
=20.68+0.32=21.00（m）
4.2.3码头前沿设计水深
式中：——码头前沿设计水深（m）；
当计算结果为负值时，取=0；
——系数，横浪取0.5；
——码头前允许停泊的波高（m），波列累积频率为4%的波高，根据当地波浪和港口条件确定，其值通常小于1.0m，拟取0.5m；
——船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值（m），散货船和油轮码头可取0.10~0.15m，杂货船可不计。拟建星子港港区为件杂货码头、集装箱码头和钢铁码头，则可不考虑此项，即=0；
——码头前沿可能发生回淤时的备淤富裕深度（m），根据回淤强度、维护挖泥间隔期内的淤积量确定，且不得小于挖泥船的一次最小挖泥厚度，其值一般不小于0.2m，现拟取0.2m。
即码头前沿设计水深为3.2m。
4.2.4码头前沿水底高程
码头前沿水底高程为码头设计低水位减去码头前沿设计水深JTS／T 108-2-2019标准下载，即为：
4.2.5码头面纵横排水坡度设计
码头面的纵横排水坡度，可根据星子港拟建港区的自然条件和使用要求确定。参考《港口图集》（交通部水运规划设计院编，1960年，北京），具体拟定如下：
码头前沿作业地带，纵向、横向按同一排水坡度设计（下同），拟取1%；堆场内拟取1%；仓库内拟取0.5%；停车场内拟取0.5%；仓库前制动地带拟取1%；道路拟取2%。
4.3泊位数及泊位利用率
2-3建筑云与数字孪生城市--中设数字技术（原中国院）.pdf4.3.1.1件杂货码头、钢铁码头
泊位数目应根据年吞吐量、泊位货种和船型等因素按下式计算：